2015年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 電磁気学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 山田 賢治 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E11M |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 電磁気学I・IIを通じて，古典電磁気学（マクスウェル電磁気学）の基本的事項について学習することにより，電磁気学を体系的に理解することを目標とする。 電磁気学は力学と並んで古典物理学の中心であり，量子力学的現象を除けば，ほとんどすべての自然現象が原理的にはこの2つから説明されると言っても過言ではない。電磁気学における基本法則は，電場や磁場が時間的に変動しない限り，電気と磁気に関する法則はそれぞれ独立のものとなり，静電気現象と静磁気現象は別々に取り扱うことができる。電磁気学Iでは，主として真空中の静電場とその法則（静電気学）について学習する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
（1）基本的重要事項の解説は，板書を中心とした講義形式で行う。 （2）電磁気学の基本法則等の重要事項について理解度確認テストを実施する。 |
| 履修条件 | 専門教育科目／選択（物理学分野） （1）電磁気学演習Iを履修すること。 （2）微分積分I・II，数学演習I・IIを履修していること。 （3）物理数学I，物理数学演習Iを履修していること。 |
授業計画
| 第1回 | はじめに （1）電磁気現象 （2）スカラー場，ベクトル場 （3）マクスウェル電磁気学の理論構成 |
|---|---|
| 第2回 | 電磁気学の基本法則（その1） （1）電荷とクーロン力の法則 （2）場の概念 （3）電場，磁場とローレンツ力の法則 （4）電場，磁場の重ね合わせの原理 |
| 第3回 | 電磁気学の基本法則（その2） （5）マクスウェル方程式〈微分形〉 （6）ベクトル場の発散と回転 |
| 第4回 | 電磁気学の基本法則（その3） （1）マクスウェル方程式〈積分形〉 （2）ベクトル場の線積分と面積分 （3）ベクトル場の積分定理〈ガウスの発散定理，ストークスの定理〉 |
| 第5回 | 電磁気学の基本法則（その4） （4）マクスウェル方程式の物理的意味 （5）電磁場の変換性 |
| 第6回 | 静電場（その1） （1）種々の電荷分布とクーロン電場の法則 （2）クーロン電場の法則の応用 |
| 第7回 | 静電場（その2） （3）静電場に関するガウスの法則〈積分形〉とその応用 （4）静電場に関するガウスの法則〈微分形〉とその応用 |
| 第8回 | 静電ポテンシャルと静電エネルギー（その1） （1）静電ポテンシャル （2）渦なしの法則 |
| 第9回 | 静電ポテンシャルと静電エネルギー（その2） （3）種々の電荷分布に対する静電ポテンシャル （4）静電エネルギー （5）静電場のエネルギー密度 |
| 第10回 | 導体と静電場（その1） （1）導体の性質 （2）導体表面の静電場 |
| 第11回 | 導体と静電場（その2） （3）鏡像法 （4）電気容量とコンデンサー |
| 第12回 | 静電場の境界値問題（その1） （1）ポアソン方程式とラプラス方程式 （2）ポアソン方程式の解の性質 |
| 第13回 | 静電場の境界値問題（その2） （3）ポアソン方程式の解法 |
| 第14回 | 誘電体と静電場 （1）誘電体 （2）分極と電束密度 （3）誘電体中の静電場の基本法則 （4）誘電体の静電エネルギー |
| 第15回 | 理解度確認テスト及びその解説 |
その他
| 教科書 |
▶佐川弘幸・本間道雄 著 『電磁気学』 物理学スーパーラーニングシリーズ 丸善出版 2012年 第2版
▶山村泰道・北川盈雄 著 『電磁気学演習［新訂版］』 理工基礎 物理学演習ライブラリ＝3 サイエンス社 2004年 第1版
|
|---|---|
| 参考書 |
▶渡邊靖志 著 『基礎の電磁気学 マクスウェル方程式から始める』 培風館 2004年 第1版
▶長岡洋介・丹慶勝市 著 『例解 電磁気学演習』 物理入門コース／演習 2 岩波書店 1990年 第1版
▶二宮正夫・並木雅俊・杉山忠男 著 『物理のための数学入門』 講談社基礎物理学シリーズ 10 講談社 2009年 第1版
|
| 成績評価の方法 及び基準 |
（1）授業及び課題レポートへの取組状況30％，理解度確認テスト70％の割合で総合的に評価する。 （2）出席回数が総授業回数の5分の3（9回）に満たない場合は，履修放棄として取り扱い，学業成績を評価E（判定不可）とする。 （3）授業開始から30分を経過した後に入室した場合は，欠席として取り扱い，出席回数には数えない。 |
| 質問への対応 | 研究室（船橋校舎4号館4階441Ｂ号室）において随時対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
研究室：船橋校舎4号館4階441Ｂ号室 E-mail：yamada.kenji＠nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 12:15 ～ 13:15 4号館4階441Ｂ号室
木曜 船橋 12:15 ～ 13:15 4号館4階441Ｂ号室
|
| 学生への メッセージ |